Список тематических статей

Волокна полиамидные

Общие сведения и получение

К полиамидным волокнам относится группа синтетических волокон, получаемых из группы полимеров, известных под общим названием «полиамиды».
Полиамидные волокна производят из линейных алифатических (или ароматических – о чем будет сказано позже) полиамидов, имеющих молекулярную массу в диапазоне 15-30 тысяч единиц. Как правило, для этого применяют поликапроамид и полигексаметиленадипинамид.
Полиамидное волокно является первым полученным прочным видом такого синтетического материала. Оно было получено в лабораториях французской компании DuPont, а первыми продуктами из него оказались «капроновые» чулки, которые произвели фурор благодаря своим прорывным для того времени свойствам: одновременно лёгкостью, прочностью и износоустойчивостью.
Около полувека назад было начато промышленное производство волокон и из ароматических полиамидов. Они примечательны тем, что имеют гораздо более высокую термостойкость.

Техпроцесс производства полиамидного волокна состоит из трех главных стадий:

1. Синтез полиамида.
2. Получение волокон и их вытяжка.
3. Текстильную обработку волокон.
В современной промышленности это подразделение достаточно устарело, т.к. технология уже дошла до высокой степени автоматизации. На производствах внедрены непрерывные процессы, которые частично или полностью совмещают технологические операции вплоть до полностью автоматизированного производства.



Рис.1. Внешний вид волокон

Полимер полиамид, как правило, синтезируют в том же месте, где впоследствии непосредственно из него производят волокно. Проблема в том, что в получаемом чаще всего для последующего волокнообразования поли--ε-капроамиде содержится до 10% мономеров и низкомолекулярных олигомеров, плохо сказывающихся на свойствах получаемого волокна и затрудняющих его формование. Для того, чтобы удалить эти вещества из предназначенного для получения полиамидного волокна полимера, его подвергают процессу демономеризации, то есть вакуумированию или водной обработке с последующей сушкой. Количество низкомолекулярных веществ в готовом к формованию волокон полиамиде бывает не более 2 процентов, а влажность обычно не превышает 0,1 процента.
Окраску полиамидного волокна производят либо в массе, вводя пигмент тем или иным образом в расплав полимера до формования волокна, либо уже в готовых изделиях, подвергая их воздействию дисперсных красителей и их производных.

Свойства полиамидных волокон

Главными отличительными свойствами волокон из ПА являются их высокая прочность на растяжение и превосходная устойчивость к истиранию и ударам. Также ПА волокна очень эластичны.
По химическим свойствам полиамидные волокна стойки к воздействию химикатов, а также к действиям биохимических факторов, хорошо подвергаются окраске различными пигментами. Полиамидные волокна растворимы только в очень сильных реагентах, например в концентрированных неорганических кислотах, трихлорэтане, хлороформе и др.
ПА волокна известны своей термостойкостью, так рабочая температура волокон из алифатических ПА достигает 150 градусов С, а из ароматических – вдвое или даже вчетверо выше – вплоть до 600 градусов С.
Одним из важнейших достоинств полиамидных волокон является их стойкость к разложению, а также тот факт, что по сравнению с натуральными и некоторыми другими волокнами, они обладают лучшими прочностными характеристиками при более низкой массе. Помимо этого, степень водопоглощения ПА волокон существенно меньше натуральных аналогов.
Из недостатков этого вида волокна можно отметить обратную сторону малого водопоглощения – слабая гигроскопичность, а также их свойство к разрушению в нагретых щелочных растворах.

Применение

Основной индустрией, использующей полиамидные и прочие синтетические волокна, по-прежнему является легкая промышленность. Так, волокна широко применяются для выпуска трикотажной продукции, ниток высокой прочности, галантерейных изделий. Кроме того, их применяют для изготовления канатов и сетей, лент конвейеров, разновидностей технических и бытовых тканей, шинного корда и т.д.
Большое распространение получили нити текстурированного вида ПА волокон. Такие профилированные волокна придают тканям разнообразные необычные эффекты, а также служат для улучшения сцепляемости волокон различного происхождения входящих в состав нитей.
Штапельное волокно, которое смешивается с хлопковым, шерстяным и вискозным волокном также нашло значительное применение в текстильной индустрии. Небольшое количество этого волокна в составе почти не приводит к ухудшению гигроскопичности изделий, однако существенно увеличивает срок жизни таких тканей.



Рис.2. Одно из наиболее встречающихся в быту применений – капроновая веревка

Легкая промышленность производит следующий материалы с использованием полиамидных волокон:

1. Синтетические ткани.
2. Ковры и прочие ковровые изделия.
3. Искусственную пряжу и меховые изделия.
4. Чулочно-носочную продукцию.
5. Различные разновидности искусственных тканей.
В технической индустрии, главным образом при производстве РТИ, полиамидное волокно применяется при производстве следующей продукции:
1. Автомобильных кордовых нитей высокой прочности.
2. Высокопрочных канатов.
3. Транспортерных лент.
4. Рыболовных сетей и прочих снастей.
В индустрии строительства полиамидные волокна используются для:
1. Изготовление и наполнение разнообразной арматуры.
2. В качестве армирующих полиамидным волокном добавок.
3. Как составная часть разнообразных клеев и лаков.
Полиамидные волокна применяются в пищевой и медицинской промышленности в составе материалов компонентов оборудования. Также высокопрочные ПА волокна используются в сосудистом протезировании, а в хирургии нитями с применением полиамидного волокна накладывают операционные швы.